随着机械合金化时间的增加,TiCu3放热反应的区间向低温移动。出现这种情况的原因主要是:(1)随着球磨时间的增加,晶粒变小,晶界体积分数增加,晶界储存了大量的热焓,这些热焓为后来的TiCu3反应提供了能量需要,球磨时间越长,提供的能量越大,因而使得开始反应的温度越低;(2)随着球磨时间的增加,球磨粉末中的位错密度越来越大,形成的精细层状结构也越来越复杂,这同时也为TiCu3形成时原子的扩散提供出了更有利的通道,可以使其在更低的温度下,Cu、Ti原子也能扩散形成TiCu3;(3)机械合金化改变了参加反应的反应物的能量状态。没有进行机械合金化时,Cu、Ti、B粉末的能量位置最低为E0,进行反应所需克服的热垒为E1,反应结束时放出的热量为Q1,随着机械合金化时间的延长,生成TiCu3的反应所要克服的势垒E′1较E1要小,所以外界促使该反应进行所提供的能量也较小,导致生成TiCu3反应的开始温度向低温移动。
线扫描经过的两个晶粒的晶界出现了Ti峰,而在晶界外侧出现了B峰,且B峰点与Ti峰点不在同一位置上,基本上是在Ti峰点的外侧,712/Cu复合材料的研究可以看出在该晶粒外侧有一个富B层存在。这可能是由于Ti和B有吸附性,使得TiCu3相分解产生的Ti偏聚于分解的TiCu3颗粒的外侧,即在富B层内侧偏聚形成了富Ti层,但未形成TiB2.师冈利政等人在研究TiB2/Cu复合材料原位生成时,也发现Ti与Cu先生成TiCu3,尔后TiCu3熔解再形成TiB2.这与我们的试验结果类似。粉末在880℃烧结3h后的电子探针及线扫描结果。在线扫描经过的晶粒的晶界处,Ti峰和B峰几乎在同一位置上同时出现,可以看出在该晶界处已形成TiB2.